Транзисторный преобразователь постоянного напряжения

)М. Кл. п 3/335" Гееударстюай кеактет СССР пв аанм кзавретенвХ(5 К 621.314. .58(088.8) 8.02. А.Б. Апаров, Б,А, Попов и Н,А.Шумов.:.":.иусковский ордена Ленина и ор ена ОктябрьскоВаецтипэнергетический инститт=) Заявител 54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ ПОСТОЯННОГО НАПРЯИЕНИЯповыпение КПД о в тоющий" аи ет ме 1Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для преобразования уровня и стабилизации постоянного напряжения.Известны стабилизированные транзисторные преобразователи с токовой обратной связью, выполненные по дифференциальной схеме, содержащие насыщающийся трансформатор, два диода, два транзистора и стабилитроны11,Недостатком этих преобразователей является их сравнительно низкий КПД при работе от источника питания сч гмалым выходным сопротивлением. Н более близким к предлагаемому вля ся транзисторный преобразователь, содержащий насыщающийся транс форматор, источник питания, нагрузку, стабилитрон два диода и. два транзистора, Этот преобразователь и ет более высокий КПД при работе от источника питания с низким выходным сопротивлением за счет ввода транзи торов в линейный режим ,2,Однако в известном устройстве пр стабилизации происходит ограничение коллекторного тока транзисторов, чт приводит к дополнительным потерям и транзисторах, а следовательно снижа ет КПД и надежность схемы . Цель иэобретения -0 и надежности.Эта цель достигается тем, чттранзисторном преобразователе с ковой связью, содержащем насыща ся трансформатор, стабилитрон, два основных транзистора, соедияяющих концы первичной обмотки насыщающегася трансформатора с первым входным .выводом преобразователя, который объединен с первым выходным выводом преобразователя, два диода, через каждыи из которых база основного транзистора соединена с концом вторичной обмотки насыщающегося трансформатора, 100отвод от средней точки которой соединен с вторым выходным выводом преобразователя, а отвод от средней точки первичной обмотки соединен с вторымвходным выводом преобразователя, введены два дополнительных транзистора,тип проводимости которых противоположен типу проводимости основных транзисторов, каждыЙ из дополнительных транзисторов включен параллельно соответствующему входу основноготранзистора, базы дополнительных транзисторов объединены и через стабилитрон соединены с вторым выходным выводом преобразователя.На чертеже приведена схема предла:;гаемого преобразователя,Транзисторный преобразователь содержит -рансформатор 1 с первичной 2 и вторичной 3 обмотками, Отвод от средней точки первичной обиотки 2соединен с одним входным выводом преобраэователя, соединенным с источником питания 1. Другой входной вывод подключен к эмиттерам основных транзисторов 5 и 6 одного типа прооодимостил к коллекторам дополнительных транзисторов 7 и 8 противоположноготипа проводимости и к нагрузке 9, Коллекторы транзисторов 5 и 6 связаны с концами первичной обмотки 2 трансформатора 1, концы его вторичной обмотки 3 через диоды 10 и 11 соединены с базами транзисторов 5 и 6 и с эмиттерами транзисторов 7 и 8, а средняя точка вторичной обмотки 3 трансформатора 1 подключена к нагрузке 9 и стабилитрону 12, другой вывод которого связан с базами транзисторов 7 и 8,Преобразователь работает следующим образом.При открытом транзисторе 5 напряжение источника питания ч приложено к первичной полуобмотке 2 трансформатора 1. Ток вторичной полуобмотки 3 замыкается по двум основныи параллельным контурам 1. Вторичная полуобмотка 3, нагрузка 9, переход эмиттербаза открытого транзистора 5, диод 10.2. Вторичная полуобмотка 3, стабилитрон 12, переход эмиттер - база транзистора 7, диод 10.Под действием напряжения, приложенного к первичной полуабмотке 2, перемагничивается магнитопровод трансформатора 1. В момент насыщения иагнитопровода резко возрастает намагничивающий ток трансформатора 1, а сле 1369 4довательно, и коллекторный ток транзистора 5. Падение напряжения на транзисторе 5 увеличивается, а напряжениена вторичной обмотке 3 уменьшается,Последнее приводит к уменьшению базового тока транзистора 5, что приводитк выходу его иэ насыщения, и его коллекторный ток начинает уменьшаться,Напряжение на обмотках изменяет знак.Транзистор 5 закрывается, открываетсятранзистор 6. Далее процессы о схемеповторяются,Стабилизация выходного напряженияосуществляется следующим образом.разом.Пусть при открытом транзисторе 5увеличилось выходное напряжение источника питания 1 ( например, из-за уменьшения тока нагрузки). Это вызываетувеличение напряжения на обмотках 2и 3 трансформатора 1. Увеличение напряжения обмотки 3 приводит к увеличению тока по следующему контуру: обмотка 3, стабилитрон 12, переходзмиттер - база транзистора 7; диод 10, т.е. увеличиваются тони базыи коллектора транзистора 7, Это приводит куменьшению базового токатранзистора 5. Напряжение эииттерколлектор транзистора 5 возрастает,а напряжение на первичной и вторичной полуобмотках 2 и 3 уменьшается доЪпрежнего уровня. Следовательно., напряжение на нагрузке 9 остается стабильным.Лналогичные процессы происходятпри открытом транзисторе 6. Из анализа работы схемы следует, что о режиме стабилизации ток коллектора открытого силового транзистора Э 1 равентоку нагрузки, умноженному на коэффициент трансформации трансформатора 1.В схеме прототипа ток коллекторатранзистора равен произведению токанагрузки на коэффициент усилениятранзистора . Поэтому при одинаковыхтоках нагрузки потребление мощностив предложенной схеме по сравнению сизвестной ниже, а КПД выше. Кроме того, поскольку оэфФициент усиления силовых транзисторов имеет значительный разброс при заданном токе нагрузки, то коллектора в известном устройстве иожет превысить допустимую величину.В предложенном устройстве ток коллектора всегда ограничен заданныи,% 1.001 коэффициентом трансформации, что повышает надежность.формула изобретенияТранзисторный преобразователь постоянного напряжения с токовой обратной связью, содержащий насыщающийся трансформатор, стабилитрон, два В основных транзистора, соединяющих концы первичной обмотки насыщающегося трансформатора с первым входным выводом преобразователя, который объединен с первым выходным выводом пре обраэователя, два диода, через каждый иэ которых база основного транзистора соединена с концом вторичной обмотки насыщающегося трансформатора, отвод от средней точки которой соеди нен с вторым выходным выводом пресйраэователя, а отвод от средней точ 369ки первичной обмотки соединен с вторым входным выводом преобразователя,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения КПД и надежности,введены два дополнительных транзистора, тип проводимости которых про"тивоположен типу проводимостиоснов"ных транзисторов, каждый из дополнительных транзисторов включен параллельно соответствующему входу основ"ного транзистора, базы дополнитель"ных транзисторов объединены и через .стабилитрон соединены с вторым выходным выводом преобразователя .Источники информации,принятые во внимание при экспертизе3, Авторское свидетельство С 6 СРпо заявке гг 2754613/07,кл. Н 02 М 3/355, 39792, Авторское свидетельство СССРпо заявке Г 2893047/07,кл, Н 02 И 3/335, 980,Составитель В. ИоТехреа А.Бабинец Л, П8 к ного комитета СССений и открытийРариская наб. Проектна город,69 ТираВНИИПИ Государствпо делам изобрепиал ППП "Патент",Корректор В, БутягаПодписное